كيف تصنع مستشعر القرب: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

برنامج تعليمي حول كيفية عمل دائرة مستشعر القرب بالأشعة تحت الحمراء (IR) جنبًا إلى جنب مع شرح مفصل حول كيفية عمل الدائرة. يمكن أيضًا التحكم في الحساسية أو نطاق الكشف عن طريق ضبط مقياس الجهد.

الخطوة 1: فيديو تعليمي

الخطوة 2: المكونات المطلوبة

1. LM 358 IC2.1 InfraRed LED PhotoDiode pair3. المقاومات: 470 ، 270R ، 10K4.

الخطوة الثالثة: شرح عمل الدائرة:

مكون الاستشعار في هذه الدائرة هو الصمام الثنائي للصور IR. كلما زادت كمية ضوء الأشعة تحت الحمراء المتساقطة على الثنائي الضوئي للأشعة تحت الحمراء ، يزداد تدفق التيار من خلاله. (تمتص الإلكترونات الطاقة من موجات الأشعة تحت الحمراء عند تقاطع p-n من الثنائي الضوئي IR ، مما يؤدي إلى تدفق التيار). يتم تحديد حجم هذا الجهد بواسطة قانون أوم ، V = IR. نظرًا لأن قيمة المقاوم ثابتة ، فإن الجهد عبر المقاوم يتناسب طرديًا مع حجم التيار المتدفق ، والذي بدوره يتناسب طرديًا مع كمية موجات الأشعة تحت الحمراء الواقعة على الثنائي الضوئي IR. بالقرب من IR LED ، زوج Photo-Diode ، تزداد كمية الأشعة تحت الحمراء من IR LED التي تنعكس وتسقط على الثنائي الضوئي IR وبالتالي يزداد الجهد عند المقاوم (من الاستنتاج في الفقرة السابقة). بالقرب من الكائن ، يكون الجهد أكثر عند المقاوم 10K / الثنائي الضوئي IR) مع جهد مرجعي ثابت (تم إنشاؤه باستخدام مقياس الجهد). هنا ، يتم استخدام LM358 IC (A Comparator / OpAmp) لمقارنة المستشعر والجهد المرجعي. يتم توصيل الطرف الموجب من الثنائي الضوئي (هذه هي النقطة التي يتغير فيها الجهد بالنسبة إلى مسافة الكائن) بإدخال غير مقلوب لـ OpAmp والجهد المرجعي متصل بإدخال معكوس لـ OpAmp. عندما يكون الإدخال غير المقلوب أكثر من الجهد عند عكس الإدخال ، يتم تشغيل الإخراج. عندما لا يكون هناك كائن بالقرب من مستشعر القرب من الأشعة تحت الحمراء ، نحتاج إلى إيقاف تشغيل LED. لذلك نقوم بضبط مقياس الجهد بحيث يكون الجهد عند عكس المدخلات أكثر من غير مقلوب ، فعندما يقترب أي جسم من مستشعر القرب من الأشعة تحت الحمراء ، يزداد الجهد عند الثنائي الضوئي وعند نقطة ما يصبح الجهد عند المدخلات غير المقلوبة أكثر من عكس المدخلات. ، مما يؤدي إلى تشغيل OpAmp لمصباح LED. بالطريقة نفسها ، عندما يتحرك الكائن بعيدًا عن مستشعر القرب من الأشعة تحت الحمراء ، يقل الجهد عند الإدخال غير العكسي ويصبح عند نقطة ما أقل من المدخلات العكسية ، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل OpAmp بقيادة.

الخطوة 4: مخطط الدائرة

الخطوة 5: دليل استكشاف الأخطاء وإصلاحها

.1 تحقق جيدًا من جميع التوصيلات بالرجوع إلى مخطط الدائرة. -2 تحقق مما إذا كانت مصابيح LED تعمل بشكل صحيح. (يمكن للكاميرات الرقمية أن تكتشف ضوء الأشعة تحت الحمراء ، لذا يمكنك التحقق مما إذا كان مؤشر الأشعة تحت الحمراء يعمل باستخدام أي كاميرا رقمية) 3. الصمام الثنائي للصور بالأشعة تحت الحمراء المستخدم في هذا الفيديو أبيض ومؤشر الأشعة تحت الحمراء أسود. ولكن يمكن أيضًا أن تكون الطريقة الأخرى في حالتك. يمكنك تحديد أيهما هو LED / Photo-diode عن طريق توصيل كل من الصمام الثنائي وزوج الصمام الثنائي للصور بشكل منفصل بمصدر الطاقة (عبر المقاوم 220) ومعرفة أيهما يضيء باستخدام كاميرا رقمية. مقبض مقياس الجهد ، يجب أن يكون مؤشر LED مطفأ وفي الموضع المتطرف الآخر ، يجب أن يكون مؤشر LED قيد التشغيل. الآن يمكنك البدء في تشغيل مقبض مقياس الجهد من الموضع الأقصى حيث يكون مؤشر LED قيد التشغيل ، حتى ينطفئ المصباح. الآن يجب أن يعمل مستشعر القرب من الأشعة تحت الحمراء بشكل صحيح.